آلایندگی صفر (Zero Emission Vehicle – ZEV)

عبارت خودروی با آلایندگی صفر یا ZEV (Zero Emission Vehicle) به دسته‌ای از خودروهای برقی یا سایر وسایل نقلیه اطلاق می‌شود که در حین کارکرد، هیچ‌گونه آلاینده‌ای از اگزوز خود منتشر نمی‌کنند. این تعریف به طور خاص به آلایندگی‌های خروجی از اگزوز (Tailpipe Emissions) اشاره دارد و شامل گازهای گلخانه‌ای مانند دی‌اکسید کربن (CO2) و آلاینده‌های محلی مانند اکسیدهای نیتروژن (NOx)، ذرات معلق (PM)، مونوکسید کربن (CO) و هیدروکربن‌های نسوخته نمی‌شود. مفهوم ZEV در قلب تلاش‌های جهانی برای کاهش آلایندگی خودروها، بهبود کیفیت هوا به‌ویژه در مناطق شهری و مقابله با تغییرات اقلیمی قرار دارد.

تعریف دقیق و انواع ZEV

بر اساس تعریف پایه، یک ZEV خودرویی است که سیستم محرکه آن در نقطه استفاده هیچ آلاینده‌ای تولید نمی‌کند. اصلی‌ترین نمونه‌های خودروهای با آلایندگی صفر عبارتند از:

1. خودروهای برقی باتری‌دار (Battery Electric Vehicles – BEVs): این خودروها تمام نیروی مورد نیاز خود را از انرژی الکتریکی ذخیره شده در یک باتری خودروی برقی تأمین می‌کنند. موتور الکتریکی آن‌ها در حین حرکت هیچ‌گونه آلاینده‌ای از خود منتشر نمی‌کند.
2. خودروهای پیل سوختی (Fuel Cell Electric Vehicles – FCEVs): این خودروها با استفاده از یک پیل سوختی (غالباً پیل سوختی هیدروژنی)، انرژی شیمیایی سوخت (هیدروژن) را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کنند. محصول فرعی این واکنش شیمیایی آب است و تنها چیزی که از اگزوز آن‌ها خارج می‌شود بخار آب است، بنابراین آن‌ها نیز در دسته ZEV قرار می‌گیرند.

توجه به این نکته ضروری است که خودروهای هیبریدی و حتی هیبریدی‌های پلاگین (PHEVs) در حالت کلی ZEV محسوب نمی‌شوند، زیرا دارای موتور احتراق داخلی هستند و در بخشی از زمان کارکرد یا همیشه (در هیبریدی‌های غیر پلاگین) آلاینده تولید می‌کنند. فقط در شرایطی که PHEV تماماً با انرژی الکتریکی و بدون استفاده از موتور بنزینی حرکت کند، می‌تواند به صورت موقت به عنوان یک خودرو با آلایندگی صفر محلی عمل کند، اما تعریف ZEV معمولاً به خودروهایی اطلاق می‌شود که ذاتاً و در طراحی اولیه هیچ‌گونه انتشار اگزوزی ندارند.

مفهوم “Well-to-Wheel” (از چاه تا چرخ)

در بحث آلایندگی وسایل نقلیه، علاوه بر آلایندگی نقطه استفاده (Tailpipe)، مفهوم جامع‌تری به نام “Well-to-Wheel” یا “از چاه تا چرخ” وجود دارد. این مفهوم کل چرخه انرژی را در نظر می‌گیرد؛ از تولید و استخراج انرژی (مثلاً نفت، گاز، زغال سنگ برای تولید برق، یا تولید هیدروژن) تا انتقال آن و سپس مصرف توسط خودرو.

اگرچه ZEVها آلایندگی خروجی از اگزوز ندارند، اما تولید برقی که برای شارژ BEV استفاده می‌شود یا تولید هیدروژنی که برای FCEV به کار می‌رود، ممکن است خود فرآیندی آلاینده باشد (بسته به منبع تولید برق یا روش تولید هیدروژن). به عنوان مثال، اگر بخش عمده‌ای از برق مورد نیاز از نیروگاه‌های فسیلی تأمین شود، آلایندگی از نقطه تولید برق به نقطه تولید انرژی (نیروگاه) منتقل می‌شود، نه اینکه کاملاً حذف شود.

با این حال، تمرکز بر ZEVها همچنان اهمیت حیاتی دارد زیرا:

• آن‌ها آلایندگی محلی در شهرها را به طور چشمگیری کاهش می‌دهند که مستقیماً بر کیفیت هوای تنفسی و سلامت عمومی تأثیر می‌گذارد.
• تولید انرژی در مقیاس بزرگ (نیروگاه) معمولاً کارآمدتر است و مدیریت آلاینده‌ها در یک منبع متمرکز ساده‌تر از کنترل انتشار از میلیون‌ها اگزوز خودرو است.
• با گذر زمان، منابع تولید برق به سمت انرژی‌های تجدیدپذیر (باد، خورشید، برق‌آبی) حرکت می‌کنند که این امر به طور هم‌زمان آلایندگی Well-to-Wheel خودروهای برقی را نیز کاهش می‌دهد.

اهمیت و مزایای ZEV

استفاده گسترده از خودروهای با آلایندگی صفر مزایای متعددی دارد:

• بهبود کیفیت هوا: کاهش یا حذف انتشار آلاینده‌های محلی مانند NOx و ذرات معلق به طور مستقیم منجر به بهبود کیفیت هوای شهرها و کاهش بیماری‌های تنفسی و قلبی مرتبط با آلودگی هوا می‌شود.
• کاهش گازهای گلخانه‌ای: بسته به شیوه تولید انرژی، ZEVها پتانسیل قابل توجهی برای کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای در چرخه کامل دارند و نقش مهمی در مقابله با تغییرات اقلیمی ایفا می‌کنند.
• کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیلی: توسعه و استفاده از ZEVها می‌تواند وابستگی کشورها به منابع سوخت فسیلی را کاهش داده و امنیت انرژی را افزایش دهد.
• کاهش آلودگی صوتی: خودروهای برقی ذاتاً آرام‌تر از خودروهای با موتور احتراق داخلی هستند و به کاهش آلودگی صوتی در مناطق شهری کمک می‌کنند.

ZEVها در ایران

تلاش برای توسعه و ترویج استفاده از خودروهای برقی و در نتیجه خودروهای با آلایندگی صفر در ایران نیز در سال‌های اخیر شتاب گرفته است. واردات خودروهای برقی، برنامه‌ریزی برای تولید داخلی و توسعه زیرساخت شارژ خودروهای برقی، همگی در راستای حرکت به سمت حمل‌ونقل با آلایندگی کمتر هستند. نهادهای مختلف دولتی و خصوصی بر اهمیت این موضوع برای کاهش آلودگی هوای کلان‌شهرها و همگامی با روندهای جهانی تأکید دارند.

چالش اصلی در ایران، مانند بسیاری از نقاط جهان، علاوه بر توسعه زیرساخت شارژ، بهینه سازی سبد تولید برق برای کاهش آلایندگی Well-to-Wheel است. با توجه به سهم بالای نیروگاه‌های حرارتی در تولید برق کشور، پتانسیل کامل کاهش آلایندگی کربن از طریق برقی‌سازی حمل‌ونقل زمانی محقق می‌شود که سهم انرژی‌های تجدیدپذیر در تولید برق نیز افزایش یابد.

با این حال، ورود خودروهای برقی وارداتی متعدد و برنامه‌ریزی برای توسعه ناوگان حمل‌ونقل عمومی برقی (مانند اتوبوس‌ها و تاکسی‌های برقی) نشان‌دهنده حرکت جدی به سمت افزایش سهم ZEVها در ناوگان حمل‌ونقل کشور و استفاده از مزایای بی‌واسطه آن‌ها در کاهش آلایندگی هوا در شهرها است. مثال‌های واقعی از خودروهای ZEV که در ایران در حال تردد هستند یا به زودی وارد می‌شوند شامل مدل‌های مختلف BEV از برندهای چینی و کره‌ای هستند.

نتیجه‌گیری

خودروهای با آلایندگی صفر (ZEV) نمایانگر گامی اساسی در تحول صنعت حمل‌ونقل به سوی پایداری بیشتر هستند. با حذف کامل انتشار آلاینده‌ها از اگزوز، آن‌ها مستقیماً به بهبود کیفیت هوای شهری و سلامت عمومی کمک می‌کنند. اگرچه نگاه جامع‌تر “از چاه تا چرخ” نشان می‌دهد که کاهش کامل آلایندگی به شیوه تولید انرژی نیز وابسته است، اما حرکت به سمت ZEVها یک ضرورت انکارناپذیر برای آینده حمل‌ونقل است. ایران نیز با درک این ضرورت، در مسیر توسعه زیرساخت خودروهای برقی و ترویج استفاده از این وسایل نقلیه پاک گام برمی‌دارد.